水文变化驱动的暴雨-洪涝灾害主动模拟方法

正随着全球气候变化和城市化进程的加剧,暴雨-洪涝灾害呈现出突发性强、预见期短的特征,其时空变化的复杂性和不确定性日益突出,暴雨-洪涝灾害的模拟预警已经成为国际学术研究的热点前沿。大量已有研究基于稳定环境的理论假设,采用静态数据驱动的被动式模拟方法导致"数据滞后、分析滞后和决策滞后"的问题日益突     

GIS辅助的内涝灾害风险评价——以豹澥社区为例

随着数字化进程中空间数据库的建设,应用GIS平台可以有效地分析及显示城市内涝灾害分布.以武汉市豹澥社区为研究对象,在分析洪灾形成因素的基础上,提出基于地理信息系统的内涝灾害风险评估指标模型.基于GIS结合SWMM模拟出的不同暴雨重现期的城市内涝结果,进行内涝灾害风险区划分析,绘制出不同暴雨重现期的内涝风险分布图.     

成都市主城区及南部新城区不透水地表研究分析

采用不透水地表可定量化研究城市空间变化和扩展。本文选取2013年、2014年、2015年成都地区高分一号影像,通过线性光谱混合分解模型和水体掩膜运算提取成都市不透水地表。以成都主城区和南部新城区各区为单位,分析了不透水地表在空间格局分布和时序变化上的特点及其与主要经济指标的关系。结果表明不透水地表与成都市城市化,特别是经济发展与工业固定投资呈正相关,其对城市规划建设、洪涝灾害预防有一定意义。     

城市暴雨积水的计算分析及其动态仿真研究

随着城市化进程的加快,城市暴雨积水对人们生活的影响越来越大。选用暴雨管理模型SWMM,利用GIS和RS技术计算了暴雨积水的相关数据,分析了由暴雨引起的地面和管网积水的特性与持续过程;研究了GIS与SWMM耦合集成将积水过程三维动态仿真的方法。研究结果表明,将GIS技术和RS技术应用于SWMM的计算分析过程中可大大提高计算的效率和计算结果的精度,而三维动态仿真提供了更为直观和有效的预测手段,可提高应急指挥能力。     

无人机倾斜摄影三维模型在城市雨洪风险评估中的应用

研究城市雨洪风险问题,对提高城市洪涝灾害监测、预报的准确性,以及促进城市防洪决策制定具有重要的意义。鉴于高精度的城市三维模型可以提供丰富地理信息,便于准确分析淹没情况,本文针对当前城市洪涝模型对地形数据的高敏感性,且雨洪风险评估研究的准确性受限于地形数据精度的问题,提出利用无人机倾斜摄影测量技术重建高精度实景三维模型,并结合GIS的空间分析功能,以淹没深度为关键指标进行研究区的雨洪风险评估。通过提取不同重现期下研究区的淹没深度信息,进行可视化渲染实现三维淹没分析,可以直观地看到研究区的淹没情况,作为暴雨内涝风险管理依据,同时对城市规划布局有一定的参考价值。     

城市暴雨洪涝灾害脆弱性时空特征分析

综合运用GIS空间分析和风险评价模型,选取武汉市基于社会经济数据的6种脆弱性指标,建立武汉市暴雨洪涝灾害脆弱性评价指标体系,以武汉市13个区为例进行脆弱性评价.研究表明武汉市暴雨洪涝灾害脆弱性的时间特征为:2004-2010年期间,武汉市暴雨洪涝灾害的脆弱度呈下降趋势;2010-2014年呈上升趋势;2014-2017年逐渐趋于平稳.2004-2017年的脆弱度总体呈略微上升趋势,空间特征为高脆弱性的区域主要集中在长江流域附近,距离长江流域较远的区域总体脆弱性呈低脆弱性,武汉市暴雨洪涝灾害脆弱性总体表现为西南部地区向东北部地区减小的趋势.     

顾及空间交互作用的城市群联动空间增长模拟——以武汉都市区为例

随着区域城市化与城市区域化的发展,城市群成为中国城市化进程中最引人注目的地区,研究城市群联动空间增长动态也成为了当前研究热点。在城市扩张的研究中,传统以元胞自动机(cellular automaton,CA)为代表的城市扩张模拟方法主要针对单一的城市展开,缺乏对城市群空间交互作用和联动增长效应的建模,难以真实反映城市群的空间扩张过程。通过引入城市流模型来量化城市之间的空间交互作用,并将其作为转换规则嵌入CA模型,构建了一种顾及空间交互作用的城市群联合空间增长扩张过程分析模型,并以武汉都市区为例,模拟了武汉都市区(1个主城区+6个远郊区)的城市扩张过程。与传统的Logistic回归CA模型对比,结果表明,模型模拟精度更高,可以在一定程度上反映城市发展,尤其是城市群联动增长扩张的特征和规律。     

城市韧性时空变化监测方法分析

基于地理国情市情普查监测成果数据,采用时空变化监测分析方法,从地理空间层面对城市韧性进行评估,为韧性城市的建设提供技术和数据支撑。首先,研究了多源异构时空地理数据大融合,建立了城市空间韧性数据库;然后,综合运用GIS技术、DSM差分技术、遥感影像识别等先进技术,从空间维度和时间维度进行了城市基础韧性研究;最后,以城市高危仓储分布和监测方法为例,进行了城市韧性专项监测研究。综上,本文所述方法将大幅度提升地理信息数据服务韧性城市建设的能力。     

一种基于BP神经网络耦合排水管线信息的城市河道风险评价研究

城市内涝问题困扰着很多城市,而河道漫堤是城市内涝灾害的一种重要特征,因此利用城市排水信息数据模拟并预测河道水位对洪灾预防、防灾预案制定有着重要意义。传统水力模型预测河道水位存在数据需求量大,计算复杂等缺陷,因此不能再短期内取得成效。本文运用BP人工神经网络构建河道水位预测模型,基于人工网络知识,取用数据较少,精度高,能够很好地模拟暴雨条件下昆明市盘龙江沿岸水位。     

基于GIS的城市消防风险评估及其空间布局合理性探讨：以北京市核心区为例

如今我国一、二线城市普遍建筑规模大、人口密集、功能复杂,城市灾害风险更大,一旦发生大的灾害后果将会很严重,因此应该重点关注人员密集、消防难点区域,提前做好应急预案,加强城市安全韧性监管,提高应急预警能力。文章以北京市地理国情监测（城市国土空间监测）和高德兴趣点（POI）作为数据源,研究创新网络空间分析技术的新应用,并将道路、建筑等实际地物等实际地物作为参数,应用数学分析法构建消防风险评估模型和消防机构布局合理性评价模型,以地理空间的角度分析当下北京市核心区的消防机构空间分布问题。成果表明,通过地理空间分析的方式对城市内消防机构布局合理性进行分析评估具有良好的适用性,可为今后韧性城市建设提供支持。     

基于ArcGIS Engine的乡镇区域洪灾应急路径规划和制图系统设计与实现

近年来,极端天气引起的洪涝灾害频繁发生,给人民生命财产安全造成巨大威胁。乡镇区域由于基础设施不够完善、应急救援信息化建设相对薄弱,是人员、经济损失最为严重的区域。针对上述问题,基于ArcGIS Engine设计并开发了乡镇区域洪灾应急路径规划和制图系统,通过设计灾区信息查询、道路更新、救援路径规划、应急地图制图和灾情统计等功能,优化救援路径规划方案,提高应急地图制图效率,为乡镇区域洪灾应急救援提供支持和服务。     

杭州建立全国首套暴雨强度信息系统

杭州属于暴雨频率高,强度大的城市,短时间、高强度的暴雨常常造成城区洪涝灾害,如杭州旧城老街就曾在雨季出现过“水漫金山”的困境。为高效科学地解决城市内涝问题,杭州建立了全国首套暴雨强度信息系统,你只需在计算机上的杭州地图上任意点一下,就能知道该处所能经受的最大设计暴雨强度,为其更换排水     

快速城市化地区土地利用动态变化及城市化空间进程分析

基于多时相TM数据，对上海西南快速城市化地区近10 a来的土地利用变化进行分析研究； 揭示了该区域各类土地利用数量变化的幅度、土地利用变化的空间分布特征、以及城市扩展强度； 计算城市化成熟区中建成区用地面积密度值。通过城市化成熟区和各实验区建成区用地面积密度值的比较，制定“城市化进程指数”，进行城市化空间过程的刻画。     

大范围洪涝灾害影响下的交通网受损快速评估

2021年7月,中国河南省遭遇极端强降雨天气,出现大范围洪涝灾害,河南省内各级交通网受到严重影响。为了快速、准确地获取极端气候条件下自然灾害对大范围交通网造成的损坏和运行影响情况,对哨兵1号、高分三号卫星遥感影像、欧洲中期天气预报中心的降雨和水汽数据、地质灾害调查数据等多源数据进行分析与融合,提出了大范围洪涝灾害影响下的交通网受损快速评估技术体系框架,解析了此轮河南暴雨引发的洪涝灾害发展过程,并评估了洪涝灾害对交通道路网危害及后续次生灾害的风险,利用空间可达性模型对路网受损后的连通性水平进行了评估。结果显示：此次洪涝灾害具有累计降雨量极大、高度集中且降水范围广的特点,河南省郑州市及周边地区的洪涝受灾面积约3 800 km²;三门峡市、登封市山区次生滑坡灾害发生可能性极高;公路交通网受洪涝灾害影响的道路总里程约为1 300.46 km;郑州等五市的公路网连通性下降了21.27%左右。其中,高速公路、国道、省道的连通性分别下降了34.22%、13.78%和14.86%。     

基于网络Voronoi图启发式和群智能的最大覆盖空间优化

提出一种基于网络Voronoi面域图的最大覆盖选址模型及相应的粒子群优化方法,并应用于城市响应时间敏感型公共服务设施的空间优化。本文考虑设施功能沿交通网络辐射以及需求非均匀分布情形,对设施在网络连续空间上进行布局优化,选址模型采用网络Voronoi面域图划分布局设施的功能辐射域,以启发空间优化最小化重叠覆盖。模型同时顾及了设施利用率的最大化,规定设施对给定距离以内的需求实行的完全服务覆盖和对给定距离以外的需求实行随距离衰减的部分服务覆盖。本研究提出基于遗传机制和广义Voronoi图改进的粒子群算法以提高其空间优化性能,通过对南京市消防站最大覆盖空间优化实验表明,该研究取得了较为理想的结果,可应用于城市化区域应急设施最大覆盖空间优化。     

基于AHP-熵权法的广西暴雨洪涝灾害风险评估

开展广西洪涝灾害风险评估可为降低暴雨灾害损失提供理论支撑,利用中国长短历时暴雨雨量特征数据集(1961—2015年)中广西全部站点的气象数据,结合基础地理数据、社会经济数据,通过AHP-熵权法为各项洪涝因子赋权,并借助GIS技术分析并开展广西暴雨洪涝灾害风险评估。研究结果表明:广西高风险灾害地区约占全域的9%,低风险灾害地区约占15%。广西从东南沿海到西北内陆暴雨洪涝风险逐渐减低。其原因是南部雨量大,暴雨历时长,部分市区地势平坦且海拔低。一些地区经济发达、人口密集,造成受灾损失重,同时也加大了暴雨洪涝灾害的风险。研究可为广西暴雨洪涝灾害预防与治理提供决策参考。     

城市地下空间设施普查及测量技术研究

城市地下空间测量是比较新的测量研究领域,本文在对地下空间测量相关技术标准进行大量研究的基础上,从地下空间设施普查内容、地下空间测量方法及地下空间设施成果表达三方面阐述了地下空间普查及测量的关键技术,并将其用于天津市滨海新区主城区的地下空间设施测量,对开展城市地下空间设施普查及测量有一定的借鉴作用.     

城市信息模型的研究热点和研究前沿分析——基于知识图谱的可视化分析

以“城市信息模型”为主题,以中国知网(CNKI)收录的期刊中检索到的499篇文献为原始数据,运用CiteSpace软件对近20年来CIM领域的高质量研究成果进行信息挖掘,梳理出该研究领域的发文量、主要作者及主要机构、热点主题等。结果表明：研究热点主题有建筑信息模型、智慧城市、城市信息模型、城市轨道交通、地理信息系统、人工智能,智慧城市、建筑信息模型是CIM领域一直关注的突现点和主要趋势。通过对CIM领域的研究,对探索新型城市基础设施建设,提高城市治理体系和治理能力现代化具有重要意义。     

顾及不透水面的典型城市群发展及其对植被变化影响研究EI北大核心CSCD

城市扩张和人类活动对生态环境的影响是监测城市化进程的重要指标。研究城市扩张的时空变化特征和人类活动与生态环境的交互关系，有助于探索城市化进程对植被演化、水循环、空气质量、地表热平衡和生物多样性等的作用过程。融合多源遥感数据对城市群的城市扩张及与生态环境的交互关系进行监测，对于加深人们对城市化进程的全面理解具有重要的现实意义。论文通过对已有研究的总结和分析，     

昆明市2000-2010年乡镇人口空间自相关及其时空演变分析

昆明作为云南省的省会城市,其人口的空间分布特征对该地区的城市规划和经济发展具有重要意义.本文以昆明市112个乡镇的矢量数据和2000、2010年的人口数据为基础,运用Moran I指数和Moran I散点图对昆明市2000和2010年的乡镇人口进行了空间自相关及其时空演变分析.结论如下:①2000和2010年,昆明市乡镇人口分布呈现显著的正向空间自相关特征,且人口分布出现以昆明市市中心和滇池为中心的"人口高地带"和北部山区的"人口低地带",这与昆明市海拔"北高南低"和地势"北部起伏大、南部和缓"趋于一致;②地形要素是昆明市乡镇人口2000和2010年空间自相关的基础,而随着交通条件的改善和城市化的发展,2000―2010年10年间昆明市乡镇人口空间自相关显著增强,但人口密度出现较大的空间差异.